(57)【要約】【課題】  生産性向上を図ることができる半導体製造システムを提供する。【解決手段】  第１製造ライン１において、ウェハプロセスの反復処理単位を構成するように、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａをレイアウトし、製造工程順にレイアウトされた製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａからなる第１製造ライン１を一つの作業者チームＡが担当するようにする。第２製造ライン２においても同様に構成する。さらに、第１製造ライン１と第２製造ライン２で共有する製造装置１３を設ける。【選択図】  図２
2006269449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ウェハプロセスの反復処理単位に沿って配置された第１半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第１製造ラインと、
（ｂ）ウェハプロセスの反復処理単位に沿って配置された第２半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第２製造ラインとを備え、
前記第１半導体製造装置群と前記第２半導体製造装置群には、互いに共有する半導体製造装置がある半導体製造システム。
【請求項２】
（ａ）ウェハプロセスに沿って配置された第１半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第１製造ラインと、
（ｂ）ウェハプロセスに沿って配置された第２半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第２製造ラインとを備え、
前記第１半導体製造装置群と前記第２半導体製造装置群には、互いに共有する半導体製造装置があり、
前記第１半導体製造装置群および前記第２半導体製造装置群はそれぞれ、ウェハプロセスのうち基板工程の反復処理単位に沿って配置された第１処理装置群とウェハプロセスのうち配線工程の反復処理単位に沿って配置された第２処理装置群とを有している半導体製造システム。
【請求項３】
前記互いに共有する半導体製造装置へのロットの割り当ては、前記第１製造ラインの優先度と前記第２製造ラインの優先度に基づいて決定する請求項１記載の半導体製造システム。
【請求項４】
前記第１製造ラインの優先度および前記第２製造ラインの優先度は、予め割り当てられる初期割り当て配分枠に対する残割り当て配分枠の割合により決定される請求項３記載の半導体製造システム。
【請求項５】
前記第１製造ラインの前記残割り当て配分枠は、前記互いに共有する半導体製造装置において前記第１製造ラインのロットが処理されると、処理されたロットの枚数分だけ前記第１製造ラインの残割り当て配分枠を減じる請求項４記載の半導体製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造システムに関し、特に、ウェハプロセス（前工程）を実施する製造ラインに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造技術においては、例えば、半導体装置の生産性を向上させるため、クリーンルーム内にフローショップ設置ユニットとジョブショップ設置ユニットとを組み合わせて配置するもの（例えば、特許文献１参照）や同じ処理工程を繰り返すフローショップ設置ユニットを配置するだけでなく、ワーク搬送経路を中心として複数のプロセス設備を集約配置したフローショップ方式のジョブショップ設置ユニットを配置するもの（例えば、特許文献２参照）などがある。
【０００３】
ジョブショップは、同種機能の製造装置群をまとめて配置する製造装置のレイアウト方式であり、フローショップは、製造工程順に対応する製造装置を順次配列するレイアウト方式である。
【特許文献１】特開平１１−１４５０２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２６１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウェハプロセス（いわゆる前工程）を実施する半導体製造工場において、製造設備のレイアウトは、製造プロセス要素毎に同種機能の製造装置群を集中的に配置するジョブショップ方式が使用されることが多い。このジョブショップ方式では、チーム分けされた作業者を製造プロセス要素毎に配置された製造装置群に振り分けている。例えば、フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置や成膜工程で使用されるＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置などがあるが、ジョブショップ方式では、複数の露光装置を集中的に配置した装置群に、ある作業者グループを担当させ、複数のＣＶＤ装置を集中的に配置した装置群に他の作業者グループを担当させることが行われる。つまり、作業者は、製造プロセス要素毎にチーム分けされ業務を分担することになる（水平分業型の業務分担構成）。
【０００５】
しかし、水平分業型の業務分担構成とする場合、各作業者は、半導体製品の製造工程の一工程を担当するだけであり、半導体製品の製造工程全体を把握していない。すなわち、各作業者は、工場における半導体製品の生産高に対して個々の生産活動要素が与えている影響を直接的に把握することができない問題点がある。このため、生産性向上というマクロ的な目標値に対する問題点の把握および改善へのフィードバックが複雑になっている。
【０００６】
本発明の目的は、生産性向上を図ることができる半導体製造システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００９】
本発明による半導体製造システムは、（ａ）ウェハプロセスの反復処理単位に沿って配置された第１半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第１製造ラインと、（ｂ）ウェハプロセスの反復処理単位に沿って配置された第２半導体製造装置群を反復して使用することにより、ウェハ上に回路を形成する第２製造ラインとを備え、前記第１半導体製造装置群と前記第２半導体製造装置群には、互いに共有する半導体製造装置がある。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１１】
生産性向上というマクロ的な目標値に対する問題点および改善へのフィードバックを作業者が把握できるので、半導体装置の製造工場において、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、半導体装置の代表であるＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）の製造工程のうちウェハプロセスを示したフローチャートである。図１を参照しながら、ＭＩＳＦＥＴの製造工程を簡単に説明する。
【００１４】
まず、半導体ウェハ（以下単にウェハという）上に素子を分離する素子分離領域を形成する（Ｓ１０１）。素子分離領域は、例えばＬＯＣＯＳ（Local oxidation of silicon）法やＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法を使用して形成することができる。
【００１５】
続いて、ウェハ内にｐ型ウェルを形成する（Ｓ１０２）。ｐ型ウェルは、例えばイオン注入法を用いて、ホウ素（Ｂ）やフッ化ホウ素（ＢＦ２）などのｐ型不純物をウェハ内に導入することにより形成される。
【００１６】
そして、ウェハ上に、例えば酸化シリコン膜よりなるゲート絶縁膜を形成した後（Ｓ１０３）、ゲート絶縁膜上にポリシリコン膜を例えばＣＶＤ装置を使用して形成する。続いて、露光装置などを用いたフォトリソグラフィ技術により、ポリシリコン膜をパターニングしてゲート電極を形成する（Ｓ１０４）。
【００１７】
続いて、例えばイオン注入装置を使用してリン（Ｐ）や砒素（Ａｓ）などのｎ型不純物を導入することにより、ゲート電極に整合してソース領域およびドレイン領域を形成する（Ｓ１０５）。その後、例えばＣＶＤ装置を使用して、ウェハ上に酸化シリコン膜よりなる層間絶縁膜を形成する（Ｓ１０６）。そして、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用いて、層間絶縁膜の表面を平坦化する（Ｓ１０７）。ここまでの工程がいわゆる基板工程である。この基板工程によってウェハ上にＭＩＳＦＥＴを形成することができる。
【００１８】
次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、層間絶縁膜にソース領域あるいはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。そして、このコンタクトホールへ、例えばＣＶＤ装置を用いてタングステン膜を埋め込むことによりプラグを形成する（Ｓ１０８）。
【００１９】
続いて、例えばスパッタリング装置を使用して、プラグを形成した層間絶縁膜上にアルミニウム膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、アルミニウム膜をパターニングして配線を形成する（Ｓ１０９）。
【００２０】
次に、例えばＣＶＤ装置を使用して、層間絶縁膜を形成した後（Ｓ１１０）、例えばＣＭＰ装置を用いて、この層間絶縁膜の表面を平坦化する（Ｓ１１１）。その後、同様の工程を繰り返すことにより、多層配線を形成する。そして、多層配線を形成した後、表面の保護のためパッシベーション膜を形成する（Ｓ１１２）。パッシベーション膜は、例えば窒化シリコン膜からなり、例えばＣＶＤ装置によって形成することができる。ここまでの工程がいわゆる配線工程である。
【００２１】
以上述べたように、基板工程および配線工程を経ることにより、ウェハ上にＭＩＳＦＥＴおよび配線を含む回路を形成することができる。
【００２２】
図２は、本実施の形態１における半導体装置の製造ラインを示した図である。図２において、本実施の形態１では、第１製造ライン１と第２製造ライン２が設けられている。半導体工場には、複数の製造ラインが設けられているが、図２ではそのうち第１製造ライン１と第２製造ライン２を示している。第１製造ライン１と第２製造ライン２とは別個の独立した製造ラインであり、それぞれ独立にウェハの処理（ウェハ上に回路を形成する処理）が行われる。
【００２３】
第１製造ライン１には、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａ（第１半導体製造装置群）が設けられている。この製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ，１５Ａは、図１に示した製造工程で使用されるものであり、例えば、ＣＶＤ装置、ＣＭＰ装置、洗浄装置、露光装置、合わせ検査装置、外観検査装置、寸法測定装置、エッチング装置、アッシング装置、ポリマー除去装置、アニール装置、スパッタリング装置、電解めっき装置などから構成される。
【００２４】
ＣＶＤ装置は、薄膜材料を構成する元素からなる化合物ガス、単体ガスをウェハに供給し、気相あるいはウェハ表面での化学反応によって所望の薄膜を形成させる装置である。また、ＣＭＰ装置は、研磨液（スラリー）をウェハの表面に流しながら、スピンドルに貼り付けたウェハを研磨パッドに圧着させて研磨する装置であり、例えば層間絶縁膜の平坦化などに使用される。
【００２５】
洗浄装置は、ウェハの洗浄を行うことにより、ウェハの表面についている異物の除去を行う装置である。露光装置は、ウェハにマスクパターンを露光する装置であり、合わせ検査装置は、露光パターンのアライメントを検査する装置である。外観検査装置は、マスクパターンなどの欠陥を検査する装置である。
【００２６】
また、寸法測定装置は、ウェハに形成されたパターンなどの寸法を測定する装置であり、エッチング装置は、ウェハの表面に形成された膜をエッチングしてパターニングする装置である。アッシング装置は、ウェハ上に形成されたレジスト膜をアッシング除去する装置であり、ポリマー除去装置は、不要な高分子膜をウェハ上から剥離する装置である。
【００２７】
また、アニール装置は、ウェハ上に形成された薄膜を熱処理する装置であり、スパッタリング装置は、スパッタリング現象によって薄膜を形成する装置である。電解めっき装置は、配線を電解めっき法で形成するための装置である。
【００２８】
本実施の形態１において、第１製造ライン１に設けられている製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａは、図１に示すウェハプロセスに沿ってウェハが処理されるように製造工程順にレイアウトされている。すなわち、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａは、まず、製造装置１０Ａでウェハの処理が行われて処理が終了すると、次に、製造装置１１Ａでウェハの処理が行われる。さらに製造装置１１Ａでウェハの処理が終了すると、製造装置１２Ａでウェハの処理が行われる。このようにして、製造装置１５Ａでウェハの処理が終了すると、再び製造装置１０Ａでウェハの処理が行われ、この流れを繰り返すことにより、ウェハ上に回路が形成されるようになっている。
【００２９】
つまり、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａはウェハプロセスの反復処理単位を構成しており、この製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａでの処理を繰り返すことにより、ウェハプロセスに沿ってウェハ上に回路が形成される。なお、ウェハはロット単位で搬送され、各製造装置では、例えばロットからウェハを一枚ずつ取り出して処理される。
【００３０】
同様に、第１製造ライン１とは独立した別の製造ラインとして第２製造ライン２が設けられている。この第２製造ライン２には、製造装置１０Ｂ〜１２Ｂ、１３、１４Ｂ、１５Ｂ（第２半導体製造装置群）が設けられており、製造装置１０Ｂ〜１２Ｂ、１３、１４Ｂ、１５Ｂも図１に示すウェハプロセスに沿ってウェハが処理されるように製造工程順にレイアウトされている。
【００３１】
本実施の形態１の一つの特徴は、例えば、第１製造ライン１において、ウェハプロセスの反復処理単位を構成するように、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａをレイアウトし、製造工程順にレイアウトされた製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａからなる第１製造ライン１を一つの作業者チームＡが担当するようにした点にある（チームセル生産方式）。つまり、作業者チームＡは、第１製造ライン１において製造される製品の進捗に対し責任と権限を有する（垂直統合型の業務担当）。このように一つの作業者チームＡで第１製造ライン１を担当するようにすることにより、作業者チームＡがウェハプロセスの初工程から最終工程まで一貫して担当することになるため、工場の生産出来高に対する作業者チームＡの生産活動の影響を直接的に把握できる。したがって、製造ラインにおける問題点の把握あるいは改善へのフィードバックが明確となるので、工場における生産性向上を図ることができる。
【００３２】
同様に、第２製造ライン２は、作業者チームＡとは異なる作業者チームＢに担当させることにより、作業者チームＢもウェハプロセスの初工程から最終工程まで一貫して担当することになる。このため、工場の生産出来高に対する作業者チームＢの生産活動の影響を直接的に把握できる。すなわち、ウェハプロセスに沿って配置された個々の製造ラインに異なる作業者チームを担当させることにより、各作業者チームの生産活動の影響を直接的に把握することができるようになる。
【００３３】
また、例えば、第１製造ライン１において、ウェハプロセスの反復処理単位に沿って製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａを配置したので、物の流れが簡素化され、平準化生産が容易となる。すなわち、物流が簡素化されるので、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａのそれぞれに割り当てられる仕掛り量が平坦化されやすくなる。
【００３４】
さらに、本実施の形態１の一つの特徴は、互いに異なる第１製造ライン１と第２製造ライン２において、共有する製造装置１３を有していることである。このように製造装置１３を共有することにより、例えば、処理能力の大きな装置を一つの製造ラインで占有することを回避することができ、装置を効率良く稼動させることができる。つまり、処理能力の大きな装置を一つの製造ラインで占有させると、ロットを処理していない時間を有効に活用することができず装置の稼働率が低下することになる。そこで、複数の製造ラインで装置を共有するようにすれば、ロットを処理していない時間を低減することができ、装置の稼働率を向上させることができる。その上、製造装置を複数の製造ラインで共有することにより、製造装置の台数を低減できるので、コストを削減できる効果も得られる。なお、図２では、第１製造ライン１と第２製造ライン２で製造装置１３を共有するようにしているが、これ以外の製造ライン（図示せず）も含めて共有するようにしてもよい。また、図２では、製造装置１３だけを共有するようにしているが、他の製造装置を共有にしてもよい。
【００３５】
複数の製造ラインで製造装置を共有すると、複数の製造ラインから共有する製造装置へロットの処理要求がなされた場合の処理を考慮する必要がある。以下では、このロット割り当てロジックについて説明する。
【００３６】
図３は本実施の形態１における半導体製造システムの構成を示す図である。図３において、例えば製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａ、１０Ｂ〜１２Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介してＭＥＳ（Manufacturing Execution System）２０と接続されている。ＭＥＳ２０は、製造実行システムであり、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａ、１０Ｂ〜１２Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂの制御や管理を行うように構成されている。このＭＥＳ２０により、複数の製造ラインで共有する製造装置へのロット割り当てが制御されている。以下、ロットの割り当て動作について図４および図５を参照しながら説明する。
【００３７】
図４は、各製造ラインに対するロットの処理配分枠を決定する動作を示すフローチャートである。まず、一定期間（Ｔ）、共有の製造装置（ｊ：自然数）における各製造ライン（ｉ：自然数）の処理配分枠（Ｘｉｊ）を決定する（Ｓ２０１）。続いて、処理配分枠（Ｘｉｊ）をＭＥＳ２０上にて、初期割り当て配分枠（Ｙｉｊ）および残割り当て配分枠（Ｚｉｊ）として記憶する（Ｓ２０２）。
【００３８】
そして、残割り当て配分枠（Ｚｉｊ）を初期化してから一定期間（Ｔ）が経過すると（Ｓ２０３）、処理配分枠（Ｘｉｊ）の見直しをするか判断する（Ｓ２０４）。処理配分枠（Ｘｉｊ）を見直す場合には、Ｓ２０１に戻って新たに処理配分枠（Ｘｉｊ）を決定する。一方、処理配分枠（Ｘｉｊ）を見直さない場合には、残割り当て配分枠（Ｚｉｊ）を初期化した後、Ｓ２０３に戻る。このようにして、各製造ラインの処理配分枠（Ｘｉｊ）を決定することができる。
【００３９】
さらに、具体的に説明する。まず、例えば一定期間を１日とし、共有の製造装置１３における第１製造ライン１の処理配分枠を１０００枚（ウェハの枚数）とする（Ｓ２０１）。続いて、処理配分枠１０００枚をＭＥＳ２０上にて、初期割り当て配分枠１０００枚、残割り当て配分枠１０００枚として記憶する（Ｓ２０２）。初期割り当て配分枠とは、第１製造ライン１に初めに割り当てられたウェハの枚数を示しており、残割り当て配分枠とは、ウェハの処理が行われ、現段階で残っている処理可能なウェハの枚数を示している。したがって、ウェハの処理が１枚も行われていない状態では、初期割り当て配分枠と残割り当て配分枠は同じく１０００枚である。
【００４０】
次に、残割り当て配分枠を１０００枚にしてから１日が経過する（Ｓ２０３）。このとき、共有の製造装置１３では、第１製造ライン１のウェハが処理されているため、残割り当て配分枠は１０００枚から減少する。第１製造ライン１のウェハが１０００枚処理されていれば、１日経過した時点で残割り当て配分枠は０となる。一方、１０００枚処理されていない場合、残割り当て配分枠は０枚ではなく残りが生じる（例えば１００枚）。
【００４１】
続いて、第１製造ライン１の処理配分枠１０００枚を見直すか判断する（Ｓ２０４）。すなわち、共有の製造装置１３における第１製造ライン１の処理配分枠を１０００枚から変更するか判断する。例えば、処理配分枠を１０００枚から１５００枚に変更する場合には、Ｓ２０１に戻って第１製造ライン１の処理配分枠を１５００枚にする。そして、ＭＥＳ２０上で、初期割り当て配分枠および残割り当て配分枠を１５００枚に初期化する。このようにすることで、次の１日間は、第１製造ライン１のウェハを最大で１５００枚処理するように設定される。
【００４２】
一方、第１製造ライン１の処理配分枠を１０００枚から変更しない場合には、次の１日間も処理配分枠は１０００枚となる。ここで、残割り当て配分枠は、１日経過したことにより１０００枚から減少しているので、再び初期化して残割り当て配分枠を１０００枚にする。これにより、次の１日間も残割り当て配分枠１０００枚から開始することができる。以上、第１製造ライン１の処理配分枠の決定方法について具体的に説明したが、他の製造ラインの処理配分枠も同様にして決定することができる。
【００４３】
次に、共有する製造装置において、複数の製造ラインからロットの処理要求があった場合、どの製造ラインのロットを優先的に処理するかについて説明する。すなわち、ロット割り当てロジックについて説明する。
【００４４】
図５は、ロット割り当て方法を説明したフローチャートである。図５において、まず、複数の製造ライン（ｉ）から共有する製造装置（ｊ）へロットの処理要求が発生する（Ｓ３０１）。すると、共有する製造装置（ｊ）は、優先度（Ｐｉ）が最大の製造ライン（ｉ）から処理要求されたロットを１ロット選択し処理する（Ｓ３０２）。ここで、製造ライン（ｉ）の優先度（Ｐｉ）は残割り当て配分枠（Ｚｉｊ）／初期割り当て配分枠（Ｙｉｊ）により決定される。
【００４５】
次に、ロットを処理した製造ライン（ｉ）の製造装置（ｊ）における残割り当て配分枠（Ｚｉｊ）から処理ロットのウェハの枚数を減じる（Ｓ３０３）。その後、ロットの処理が完了すると（Ｓ３０４）、再びＳ３０１の戻り同様の動作を繰り返す。このようにして、複数の製造ラインからロットの処理要求があった場合、共有する製造装置で所定の製造ラインのロットを選択して処理することができる。
【００４６】
さらに、具体的に説明する。例えば、図２に示す製造装置１３において、第１製造ライン１と第２製造ライン２からロットの処理要求があったとする（Ｓ３０１）。ここで、図４に示した方法により、第１製造ライン１と第２製造ライン２のそれぞれに、処理配分枠が決定されている。例えば、第１製造ライン１の処理配分枠は１０００枚であり、第２製造ライン２の処理配分枠は２０００枚とする。そして、第１製造ライン１および第２製造ライン２では、それぞれ既に所定枚数のウェハが処理されており、例えば第１製造ライン１の残割り当て配分枠は１００枚、第２製造ライン２の残割り当て配分枠は５００枚であるとする。すなわち、第１製造ライン１では、製造装置１３において既に９００枚のウェハが処理され、第２製造ライン２では、既に１５００枚のウェハが処理されていることになる。
【００４７】
次に、第１製造ライン１の優先度は初期割り当て配分枠が１０００枚であり、残割り当て配分枠が１００枚であることから、１００／１０００＝１／１０となる。一方、第２製造ライン２の優先度は初期割り当て配分枠が２０００枚であり、残割り当て配分枠が５００枚であることから、５００／２０００＝１／４となる。したがって、第２製造ライン２の優先度（１／４）が第１製造ライン１の優先度（１／１０）に比べて大きいので、第２製造ライン２のロットが処理される（Ｓ３０２）。
【００４８】
続いて、第２製造ライン２から処理要求されたロットを処理したので、第２製造ライン２の残割り当て配分枠５００枚から処理したウェハの枚数（例えば、２５枚）を減じる。これにより、第２製造ライン２の残割り当て配分枠は５００枚から４７５枚になる（Ｓ３０３）。
【００４９】
その後、第２製造ライン２のロットの処理が完了すると（Ｓ３０４）、上述した動作を繰り返す。この繰り返しにより、第２製造ライン２の残割り当て配分枠が１００枚になったとする。すると、第１製造ライン１の優先度が１／１０であるのに対し、第２製造ライン２の優先度は、１００／２０００＝１／２０となる。したがって、今度は、第１製造ライン１の優先度（１／１０）が第２製造ライン２の優先度（１／２０）より大きくなるので、第１製造ライン１のロットが処理されることになる。
【００５０】
このように、優先度に基づいて、第１製造ライン１または第２製造ライン２のロットが処理される。優先度は、上述したように残割り当て配分枠／初期割り当て配分枠で与えられる。この優先度は、初期割り当て配分枠に対して残割り当て配分枠が多いほど値が大きくなる。つまり、初期割り当て配分枠に対してロットの処理が進んでいない製造ラインほど優先度が大きくなる。本実施の形態１では、優先度が大きい製造ラインから処理要求されたロットを優先的に処理するようにしているので、製造ライン間で、ロットの処理が適正に行われ、製造ラインにおけるロット処理の平準化を図ることができる。また、ある製造ラインで発生した脈流により、ある製造ラインの仕掛り量が急激に増加した場合であっても、その製造ラインのロットを優先的に処理するのではなく、本実施の形態１では優先度が大きい製造ラインからのロットを処理する。このため、平準化生産していた製造ラインの生産進捗が妨げられることを防止することができる。
【００５１】
以上、本実施の形態１によれば、製造工程（ウェハプロセス）の反復処理単位に沿って製造装置をレイアウトすることにより製造ラインを構成し、このような製造ラインを独立して複数設けている。そして、個々の製造ラインを一つの作業者チームが担当するようにしたので、作業者チームは初工程から最終工程まで担当することになり、製品の出来高に対する責任と権限が明確に移譲させる形式となっている。したがって、各作業者チームは垂直統合型の製造ラインで生産活動を行うため、その生産活動の問題点の把握および改善へのフィードバックが明確となり、生産性向上を図ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態１によれば、各製造ラインをフローショップ形式で構成しているので物流が簡素化されるとともに各製造ラインの管理が容易となる。さらに、複数の製造ラインで共通する製造装置を上記した割り当てロジックで効率的に使用しているため、製造ラインでの平準化生産が推進される。これにより、製造ライン毎に仕掛りの最適な配分制御がなされ、棚資回転率が改善される。すなわち、保有資産（仕掛り途中のウェハ）の増加を抑制することができる。
【００５３】
さらに、本実施の形態１によれば、独立した製造ライン毎に製品が製造されるため、例えば、ある顧客向け製品で起きた製造トラブルが、その他の顧客向け製品の製造進捗へ悪影響を及ぼすことを抑制することができる。つまり、本実施の形態１では、製造工程の初工程から最終工程まで実施できる製造ラインを独立して複数設けているので、ある製造ラインでは、ある顧客向けの製品を製造し、別の製造ラインでは他の顧客向けの製品を製造することが可能となる。個々の製造ラインは独立しているので、ある製造ラインでトラブルが発生しても、その影響が他の製造ラインに及ぶことを低減できる。したがって、顧客満足度を向上することができる。
【００５４】
また、複数の製造ラインにおいて、共有する製造装置を設け、この製造装置を上述したロット割り当て方法によって動作させているので、製造ライン間でバランスのとれた予定（処理配分枠）と変動の少ないロット処理が保持される。これにより、それぞれの製造ラインで別の顧客向け製品を扱っている場合、共有する製造装置で公平でバランスのとれた製造が行われていることを顧客に明示することができ、顧客満足度を向上させることができる。また、共有する製造装置に対して、定期的に一定量のロットを供給することが必要となるため、製造ラインにおいて平準化生産がなされる。
【００５５】
本実施の形態１における半導体製造システムは、工場の生産能力を複数の製造ラインに分割し、仮想的に小規模な製造ラインを配置する形式をとることから、生産規模が大きく多品種の製品を取り扱う工場への応用が適している。
【００５６】
近年、新規半導体製造工場（前工程の工場）の建設コストが膨大となり、そのコストを一つの半導体製造会社で負担することが困難になってきている。このため、複数の半導体製造会社で新規半導体製造工場の建設コストを分担し、一つの半導体製造工場を複数の半導体製造会社が共有して生産を行う形式が検討されつつある。このような半導体製造工場では、本実施の形態１で説明した半導体製造システムを適用することが有用である。すなわち、各半導体製造会社が独立した各製造ラインを使用し、各製造ラインで共有する製造装置については上述した優先度を用いたロット割り当て方法を使用する。これにより、各半導体製造会社で公平でバランスのとれた製造を行うことができる。ここで、上述したロット割り当て方法では、各製造ラインの処理配分枠としてウェハの枚数を使用している。しかし、各製造ラインで共有する製造装置の使用割合を、その装置の使用時間で換算することが考えられる。この場合、処理配分枠を装置の使用時間にしてもよい。
【００５７】
なお、本実施の形態１では、各製造ラインで共有する製造装置がある場合のロット割り当て方法をＭＥＳで管理・制御する例について説明したが、共有する製造装置自体でロット割り当て方法を管理・制御するようにしてもよい。
【００５８】
また、図２では、製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａを逐次経由するように記載しているが、これらの製造装置１０Ａ〜１２Ａ、１３、１４Ａ、１５Ａを反復処理する場合、製品によっては、例えば製造装置１０Ａで処理した後、製造装置１１Ａで処理せずに飛ばして製造装置１２Ａで処理するように一部の製造装置を通過して処理することも含まれる。
【００５９】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、ウェハプロセス全体を一つの反復処理単位に沿って配置された製造装置群で製造ラインを構成する例について説明した。本実施の形態２では、ウェハプロセスのうち基板工程の反復処理単位に沿って配置された第１処理装置群とウェハプロセスのうち配線工程の反復処理単位に沿って配置された第２処理装置群とを別々に反復させる製造ラインについて説明する。
【００６０】
図６は、本実施の形態２における半導体製造システムの構成を示した図である。図６において、本実施の形態２における半導体製造システムでは、第１製造ライン１と第２製造ライン２を有している。
【００６１】
第１製造ライン１は、製造装置３０Ａ、３１、３２Ａからなる第１処理装置群と製造装置３３Ａ、３４、３５Ａからなる第２処理装置群より構成されている。製造装置３０Ａ、３１、３２Ａ（第１処理装置群）は、ウェハプロセスのうち基板工程の反復処理単位に沿って配置されている。この製造装置３０Ａ、３１、３２Ａを反復して使用することにより、基板工程が実施され、ウェハ上にトランジスタが形成される。
【００６２】
また、製造装置３３Ａ、３４、３５Ａ（第２処理装置群）は、ウェハプロセスのうち配線工程の反復処理単位に沿って配置されている。この製造装置３３Ａ、３４、３５Ａを反復して使用することにより、配線工程が実施され、ウェハ上に配線が形成される。
【００６３】
同様に、第２製造ライン２は、製造装置３０Ｂ、３１、３２Ｂからなる第１処理装置群と製造装置３３Ｂ、３４、３５Ｂからなる第２処理装置群を有している。製造装置３０Ｂ、３１、３２Ｂは、基板工程の反復処理単位に沿って配置され、製造装置３３Ｂ、３４、３５Ｂは配線工程の反復処理単位に沿って配置されている。
【００６４】
これら第１製造ライン１と第２製造ライン２では、互いに共有する製造装置３１、３４を有している。
【００６５】
以下、第１製造ライン１でのロットの流れを説明する。まず、製造装置３０Ａでウェハの処理がなされた後、続いて、製造装置３１でウェハの処理が行われる。製造装置３１は、第２製造ライン２と共有している装置なので、前記実施の形態１で説明したロット割り当て方法に従ってウェハの処理が行われる。
【００６６】
続いて、製造装置３１で処理が完了すると、製造装置３２Ａで処理され、その後製造装置３０Ａに戻って処理される。これを繰り返すことにより、ウェハにトランジスタが形成される。
【００６７】
次に、基板工程を終了したウェハは、製造装置３３Ａで処理された後、製造装置３４で処理される。その後、製造装置３５Ａで処理され、再び戻って製造装置３３Ａで処理される。これを繰り返すことにより、ウェハ上に多層配線が形成される。なお、ウェハはロット単位で搬送され、各製造装置では、例えばロットからウェハを一枚ずつ取り出して処理される。このように基板工程と配線工程を経ることにより、ウェハ上に回路を形成することができる。第２製造ライン２においても同様である。
【００６８】
本実施の形態２によれば、処理プロセスの異なる基板工程と配線工程のそれぞれに対応して第１処理装置群と第２処理装置群を設けている。そして、第１処理装置群を反復して使用する構成により基板工程を実施する一方、第２処理装置群を反復して使用する構成で配線工程を実施している。このように第１処理装置群と第２処理装置群とを分離して構成することにより、処理プロセスの異なる基板工程と配線工程を分離するため、物流の観点から効率化を図ることができる。つまり、基板工程の物流と配線工程の物流とは異なるため、分離することによって物流を効率化できる。
【００６９】
なお、本実施の形態２においても前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ＭＩＳＦＥＴの製造工程のうちウェハプロセスを示したフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態１における半導体製造システムの構成を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１における半導体製造システムの構成を示した図である。
【図４】各製造ラインに対するロットの処理配分枠を決定する動作を示したフローチャートである。
【図５】ロット割り当て方法を説明したフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２における半導体製造システムの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  第１製造ライン
２  第２製造ライン
１０Ａ〜１２Ａ  製造装置
１０Ｂ〜１２Ｂ  製造装置
１３  製造装置
１４Ａ、１５Ａ  製造装置
１４Ｂ、１５Ｂ  製造装置
２０  ＭＥＳ
３０Ａ  製造装置
３０Ｂ  製造装置
３１  製造装置
３２Ａ、３３Ａ  製造装置
３２Ｂ、３３Ｂ  製造装置
３４  製造装置
３５Ａ  製造装置
３５Ｂ  製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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